Fyzika dokonalého potápění

Potápění se v letošním roce dostalo do podivné pozornosti díky nedostatku filtračních chemikálií, které způsobily, že se voda změnila z nedotčené modři na znepokojivou zelenou, kterou tvrdí olympijští činitelé, není důvodem k obavám, ale která ve skutečnosti může cítit jako prdy.

Přehlídka však musí pokračovat. Aby potápěč vyhrál zlato v příslušné události, musí provést celou řadu neuvěřitelně složitých manévrů, které jsou v rozmezí několika vteřin - skočit z hrací plochy, otáčet se ve vzduchu a zasáhnout vodu v úhlu 90 stupňů. Je to úžasný výkon, který také velmi elegantně ilustruje fyzikální zákony.

Když potápěč konečně skočí z hrací plochy a dosáhne vrcholu svého skoku, nesou s sebou moment hybnosti, který zůstává konstantní po celou dobu pádu. Momentum je impuls, který objekt nese, když se pohybuje vesmírem - je výsledkem hmoty a rychlosti objektu. Moment hybnosti je v podstatě hybnou silou rotačního pohybu - úhlové rychlosti objektu (jak rychle se točí) násobené momentem setrvačnosti.

Setrvačnost je odpor objektu vůči změnám v jeho stavu pohybu (nebo stavu odpočinku). Moment setrvačnosti je tedy v podstatě kolik točivého momentu je zapotřebí ke změně úhlové rychlosti. Když potápěč skočí z potápěčské rady, musí s sebou nést určité množství točivého momentu, který jim umožní otáčet se ve vzduchu. Torque se během pádu nezmění, takže jeho hodnota je definována přímo od počátečního skoku.

Potápěč, který vyskočí z plošiny, musí tak učinit tak, aby skočil do vzduchu, který již má dostatečný točivý moment, který se promění v odpovídající množství rotačního pohybu. Tento rotační pohyb bude mít za následek dostatečný moment hybnosti, který potápěč může použít k rychlému natáčení dostatečně rychle, aby vytáhl dostatek triků v krátké době mezi skokem a přistáním. Hodně záleží na hybnosti, kterou vytvoříte, když se vymaníte z hrací plochy.

Moment hybnosti zůstane stejný, zatímco potápěč padá, ale co potápěč umět změna je jeho moment setrvačnosti. Jak? Posunutím končetin blíže k bodu otáčení (tj. Středu těla), který by měl snížit moment setrvačnosti, a tím zvýšit úhlovou rychlost. To je důvod, proč vidíte potápěče ve větším škubnutí, že se točí rychleji. Prodloužení končetin zvýší moment setrvačnosti, čímž se sníží úhlová rychlost - která je nezbytná pro úhledný a bezchybný ponor do vody.

A to vyústí v poslední část ponoru: bezšplouchá voda. Sport potápění odměňuje vstupy vody, které se vlévají do bazénu, aniž by ve skutečnosti způsobily, že se do vody vrhne hodně vody. Potápěč se bude chtít sevřít ruce a položit je kolmo na vodu, a ponořit se co nejvíce vertikálně. To v podstatě otevírá část vody, kterou celé tělo sklouzává do tiše a jemně.